材料的變形與熱處理詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點優(yōu)選材料的變形與熱處理目前二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第一節(jié)變形概述名詞概念變形過程

彈性變形

塑性變形

塑性變形的方式

目前三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形過程中的名詞概念變形：物體在外力的作用下，其形狀和尺寸的改變。應力：物體內(nèi)部任一截面單位面積上的相互作用力。同截面垂直的稱為“正應力”或“法向應力”，同截面相切的稱為“剪應力”或“切應力”。應變：物體形狀尺寸所發(fā)生的相對改變。物體內(nèi)部某處的線段在變形后長度的改變值同線段原長之比值稱為“線應變”；物體內(nèi)兩互相垂直的平面在變形后夾角的改變值稱為“剪應變”或“角應變”；變形后物體內(nèi)任一微小單元體體積的改變同原單位體積之比值稱為“體積應變”。目前四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形過程低碳鋼的拉伸曲線如圖所示。

在應力低于彈性極限σe時，材料發(fā)生的變形為彈性變形；應力在σe到σb之間將發(fā)生的變形為均勻塑性變形；在σb之后將發(fā)生頸縮；在K點發(fā)生斷裂。目前五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點彈性變形定義：變形是可逆的，在外力去除后它便可以完全恢復，變形消失。

特點：服從虎克定律，及應力與應變成正比比例系數(shù)E稱為彈性模量G稱為切變模量，它反映材料對彈性變形的抗力，代表材料的“剛度”。實質(zhì)：彈性變形的實質(zhì)是在應力的作用下，材料內(nèi)部原子間距就偏離了平衡位置，但未超過其原子間的結(jié)合力。晶體材料反應為晶格發(fā)生了伸長(縮短)或歪扭。原子的相鄰關(guān)系還未發(fā)生改變，故外力去除后，原子間結(jié)合力便可以使變形完全恢復。目前六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形定義：不能恢復的永久性變形叫塑性變形。當應力大于彈性極限時，材料不但發(fā)生彈性變形，而且還發(fā)生塑性變形，即在外力去除后，其變形不能得到完全的恢復，而具有殘留變形或永久變形。塑性：是指材料能發(fā)生塑性變形的量或能力，用伸長率(δ%)或斷面減縮率(ψ%)表示。實質(zhì)：塑性變形的實質(zhì)是在應力的作用下，材料內(nèi)部原子相鄰關(guān)系已經(jīng)發(fā)生改變，故外力去除后，原子回到另一平衡位置，物體將留下永久變形。目前七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形過程－－屈服屈服：材料開始發(fā)生塑性變形。

屈服現(xiàn)象：即使外力不再增加，試樣也會繼續(xù)變形，這種變形屬于塑性變形，在拉伸曲線上會出現(xiàn)鋸齒狀的平臺。這是部分材料所具有的特征。

屈服強度：表示材料對開始發(fā)生微量塑性變形的抗力，也稱為屈服極限，用σs表示。對具有屈服現(xiàn)象的材料用屈服現(xiàn)象發(fā)生時對應的應力表示；對屈服現(xiàn)象不明顯的材料，則以所產(chǎn)生的塑性應變答0.2%時的應力值表示。

目前八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形過程－－均勻變形均勻變形：在屈服后的變形階段，試樣整體進行均勻的塑性變形。如果不再增加外力，材料的變形將不能繼續(xù)下去。原因：維持材料均勻變形的原因是材料發(fā)生了加工硬化。已經(jīng)發(fā)生變形處的強度提高，進一步變形困難，即變形要在更大的應力作用下才能進行。下一步的變形發(fā)生在未變形或變形相對較小的位置，達到同樣變形后，在更大的應力作用下發(fā)生變形。目前九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形過程－－頸縮頸縮：試樣將開始發(fā)生不均勻的塑性變形，產(chǎn)生了頸縮，即塑性變形集中在一局部區(qū)域進行。特點：頸縮發(fā)生后，宏觀表現(xiàn)為外力在下降，工程應力在減小，但頸縮區(qū)的材料承受的真實應力依然在上升。極限強度：材料開始發(fā)生頸縮時對應的工程應力σb

，這時試樣出現(xiàn)失穩(wěn)，頸縮真實應力依然在上升，但能承受的總外力在下降。目前十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形過程－－斷裂斷裂：變形量大至K點，試樣發(fā)生斷裂。實質(zhì)：斷裂的實質(zhì)原子間承受的力超出最大吸引力，原子間的結(jié)合破壞而分離。韌性斷裂：在斷裂前有明顯塑性變形后發(fā)生的斷裂叫“韌性斷裂”。在晶體構(gòu)成的材料中，內(nèi)部的晶粒都被拉長成為細條狀，斷口呈纖維狀，灰暗無光。脆性斷裂：斷裂前因并未經(jīng)過明顯塑性變形，故其斷口常具有閃爍的光澤，這種斷裂叫“脆性斷裂”。脆性斷裂可沿晶界發(fā)生，稱為“晶間斷裂”，斷口凹凸不平；脆性斷裂也可穿過各個晶粒發(fā)生，稱為“穿間斷裂”，斷口比較平坦。

目前十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形的方式 材料在外力作用下發(fā)生塑性變形，依材料的性質(zhì)、外界環(huán)境和受力方式不同，進行塑性變形的方式也不相同，通常發(fā)生塑性變形的方式有：滑移、孿生、蠕變、流動。 其中滑移是晶體材料塑性變形的基本方式。而非晶體材料原子為無規(guī)則堆積，像液體一樣只能以流動方式來進行，衡量變形的難易程度的參數(shù)為粘度。在重力作用下能發(fā)生流動的為液體，可以維持自己形狀的位固體、目前十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第二節(jié)單晶體的滑移滑移概念

過程說明

滑移系施密特定律

臨界分切應力滑移變形的主要特點目前十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移概念滑移：滑移是在外力作用下，晶體的一部分沿著一定的晶面(滑移面)的一定方向(滑移方向)相對于晶體的另一部分發(fā)生的相對滑動目前十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移過程說明

在切應力的作用下，先使晶格發(fā)生彈性外扭，進一步將使晶格發(fā)生滑移。外力去除后，由于原子到了一新的平衡位置，晶體不能恢復到原來的形狀，而保留永久的變形。大量晶面的滑移將得到宏觀變形效果，在晶體的表面將出現(xiàn)滑移產(chǎn)生的臺階。

作用在晶格上的正應力只能使晶格的距離加大，不能使原子從一個平衡位置移動到另一平衡位置，不能產(chǎn)生塑性變形；正應力達到破壞原子間的吸引力，晶格分離，材料則出現(xiàn)斷裂。

材料在正應力作用下，在應力方向雖然不能發(fā)生塑性變形，但應力的分解在另一方向就有切應力，可使晶格沿另外的方向上發(fā)生滑移。目前十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移系滑移發(fā)生的晶面稱為滑移面，通常為晶體的最密排晶面；滑移滑動的方向稱為滑移方向，通常也為晶體的最密排方向；一種滑移面和該面上的一個滑移方向構(gòu)成一個可以滑移的方式稱為“滑移系”。

目前十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點典型晶格的滑移系FCC目前十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移系對性能的影響晶體中滑移系愈多，晶體發(fā)生滑移的可能性便愈大，材料的塑性愈好，并且，其中一個滑移面上存在的滑移方向數(shù)目比滑移面數(shù)目的作用更大。

在金屬材料中，具有體心立方晶格的鐵與具有面心立方晶格的銅及鋁，雖然它們都具有12個滑移系，但鐵的塑性不如銅及鋁，而具有密排六方晶格的鎂及鋅等，因其滑移系僅有3個，故其塑性遠較具有立方晶格的金屬差。

目前二十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點施密特定律

直接推動滑移的是在滑移方向上的分切應力。在同一外加應力作用下，不同的滑移系因自己的取向不同，對應的分切應力也不相同。圖示一單晶體單向拉伸，滑移面法線方向與外力的夾角為φ，滑移方向和拉力軸的夾角為λ，注意到滑移方向、拉力軸和滑移面的法線三者一般不在一平面，即

φ+λ≠900

。目前二十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點施密特定律

滑移方向上的分切應力為：

其中稱為取向因子或施密特因子。當φ+λ=900，取向因子有最大值0.5。目前二十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點施密特定律

滑移方向上的分切應力為：

稱為施密特定律，τc是一常數(shù)，但材料的屈服強度σs則隨拉力軸相對于晶體的取向不同而不同，即晶體材料存在各向異性。目前二十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前二十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點臨界分切應力與首開滑移系

臨界分切應力：當外力在某個滑移面的滑移方向上的分切應力達到某一臨界值時，這個滑移系開始出現(xiàn)滑移，材料開始發(fā)生塑性變形，這個切應力值叫臨界分切應力，它是決定材料強度的直接因素。首開滑移系:

在某一外力作用下，取向因子最大的滑移系將有最大的分切應力，外力加大，它將首先達到臨界分切應力，開始發(fā)生滑移，所以把取向因子最大的滑移系稱為這個外力下的首開滑移系。等效滑移系:

在某一外力作用下，取向因子相同的滑移系將有相同分切應力，外力加大，它將同時達到臨界分切應力，開始發(fā)生滑移，所以把取向因子相同滑移系稱為這個外力下的等效滑移系。

目前二十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移變形的主要特點

滑移只能在切應力的作用下發(fā)生?；瞥Ｑ鼐w中原子密度最大的晶面和晶向發(fā)生。這是因為只有在最密晶面之間的面間距最大，原子面之間的結(jié)合力最弱，沿最密晶向滑移的步長最小，因此這種滑移所需要的外加切應力最小?；茣r晶體的一部分相對于另一部分沿滑移方向的距離為原子間距的整數(shù)倍，滑移的結(jié)果會在晶體的表面上造成臺階。

滑移的同時必然伴隨有晶體的轉(zhuǎn)動。

目前二十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移變形的主要特點

滑移變形在晶體表面形成的滑移線目前二十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移時晶體的轉(zhuǎn)動

當外力作用于單晶體試樣上時，它在某些相鄰層晶面上所分解的切應力使晶體發(fā)生滑移，而正應力和垂直滑移方向的另一分切應力因滑移錯開組成一力偶，使晶體在滑移的同時向外力方向發(fā)生轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動的趨勢為滑移面趨于平行拉力方向，滑移方向也趨于平行拉力方向。目前二十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第三節(jié)滑移的位錯理論分析滑移的實質(zhì)是位錯的運動位錯的增殖

位錯的交割位錯的塞積加工硬化目前二十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移的實質(zhì)是位錯的運動大量的理論研究證明，滑移原來是由于滑移面上的位錯運動而造成的。圖示例子表示一刃型位錯在切應力的作用下在滑移面上的運動過程，通過一根位錯從滑移面的一側(cè)運動到另一側(cè)便造成一個原子間距的滑移。

目前三十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移的實質(zhì)是位錯的運動對應于位錯運動，在滑移的過程中，只需要位錯中心上面的兩列原子（實際為兩個半原子面）向右作微量的位移，位錯中心下面的一列原子向左作微量的位移，位錯中心便會發(fā)生一個原子間距的右移。由此可見，通過位錯運動方式的滑移，并不需要整個晶體上半部的原子相對于其下半部一起位移，而僅需位錯中心附近的極少量的原子作微量的位移即可，所以它所需要的臨界切應力便遠遠小于整體剛性滑移。

目前三十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移的實質(zhì)是位錯的運動

位錯的滑移面就是晶體的滑移面，柏氏矢量的方向就是晶體的滑移方向。為了使位錯的能量較低，在結(jié)構(gòu)容許的條件下，盡量減小柏氏矢量，所以原子的密排方向就成為了位錯的柏氏矢量的方向。

目前三十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點位錯的增殖塑性變形的過程中，盡管位錯移出晶體產(chǎn)生滑移臺階，但位錯的數(shù)量(位錯密度)卻在不斷的增加，這是因為在外應力作用下發(fā)生塑性變形時位錯會發(fā)生增殖。

例如目前三十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點位錯的增殖利用Fnak-Read源說明增殖的過程。若滑移面上有一段位錯，CD兩點釘住不可滑移，在外力作用下位錯應向右移動，這段位錯將彎曲、擴張，相遇為異號位錯相消，產(chǎn)生一位錯環(huán)，內(nèi)部CD段還存在。反復可生成一系列的位錯環(huán)，擴展到晶體外的產(chǎn)生滑移臺階可為柏氏矢量的整數(shù)倍。

目前三十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點位錯的交割不在同一個滑移面上的兩位錯運動的過程中可發(fā)生交割。圖示例子表示如果位錯AB向下運動掃過位錯CD，由于掃過區(qū)間的晶體兩邊發(fā)生了柏氏矢量大小的滑移，在位錯CD上產(chǎn)生了EF轉(zhuǎn)折，EF長度為AB的柏氏矢量，EF位錯的柏氏矢量不發(fā)生變化，位錯的性質(zhì)和原來可能不一樣。目前三十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點位錯的交割

若AB為一個源發(fā)出的一批位錯，EF則為多倍長。如果CD為如圖的刃位錯，AB上也留下一轉(zhuǎn)折。轉(zhuǎn)折的性質(zhì)不一樣，有的在位錯的線張力作用下可消失，或以相同滑移方向一起滑移的稱為扭折；有的不僅不能消失，而且滑移面也不同而不能一起運動，這種稱為割階。割階成為位錯運動的阻礙。

目前三十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點位錯的塞積位錯運動時，在其前沿如果有障礙(如晶界、不可變形的硬質(zhì)點……)，就停留不能前進，若同一位錯源不斷產(chǎn)生一系列位錯源源而來，在此將產(chǎn)生塞積。位錯的塞積在該處產(chǎn)生大的應力，可能帶來的后果有：①螺位錯可改變滑移面而發(fā)生交滑移；②晶界處的應力可能迫使相鄰晶粒中的位錯運動來松弛應力；③無發(fā)松弛就有可能在此處造成裂紋。

目前三十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點加工硬化材料在變形后，強度、硬度顯著提高，而塑性、韌性明顯下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。這種加工硬化的作用在拉伸時的應力--應變曲線中可看出，材料屈服后要繼續(xù)變形只有不斷增加外力。原因：塑性變形是通過位錯的運動來實現(xiàn)的，位錯運動一旦受阻，塑性變形就難以進行，要繼續(xù)進行變形只有增加外力。分析：變形過程中，位錯沿滑移面運動，各種位錯會頻繁相遇，發(fā)生一系列復雜的交割作用，出現(xiàn)位錯的纏結(jié)等等現(xiàn)象，使位錯的運動受阻，位錯源不斷發(fā)出的位錯不能順利地移出晶體，發(fā)生位錯地塞積，造成位錯密度的逐漸增大。變形量越大，位錯密度就越大，變形的抗力也越就大。隨著位錯密度的升高，位錯之間的平均距離減小，它們之間的相互干擾和交互作用進一步增強，因而強度和硬度也就越來越大。返回目前三十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點新語絲學校建筑抗震設防不足誰之過？

對于早期建設的教學樓，多數(shù)采用預制板，砌體中沒有配筋，也沒有圈梁和構(gòu)造柱。完全不符合我國現(xiàn)行的建筑抗震規(guī)范要求。預制板往往采用經(jīng)過冷拔處理的鋼絲，雖然強度大，但是延性差。其斷裂呈脆性斷裂，這樣的房子，往往在地震來臨的數(shù)秒時間就轟然倒塌，根本沒有逃生時間。為什么這樣不符合當?shù)乜拐鹪O防標準的教學樓沒有及時加固？實際上，這樣說其實要求確實太高了一點，因為目前我國還有一部分學校，教學用房還是危房甚至連遮風避雨都無法做到，談何抗震設防？目前三十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第四節(jié)多晶體的塑性變形晶界和晶粒位向的影響

變形的傳遞

變形的協(xié)調(diào)

多晶體的塑性變形過程

塑性變形過程的不均勻性 晶粒的位向同時也在發(fā)生轉(zhuǎn)動

晶粒大小對材料強度與塑性的影響 強度

塑性

目前四十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形的傳遞 當一個晶粒在某一滑移系發(fā)生滑移動作，即位錯發(fā)生運動，位錯遇到晶界時，由于各個晶粒的位向不同，不能直接從一個晶粒移動到另一晶粒，便塞積起來；加之晶界處的雜質(zhì)原子也往往較多，增大其晶格畸變，在滑移時位錯運動的阻力較大，難以發(fā)生變形，可見晶界的存在可以提高材料的強度。 位錯在晶界處的塞積產(chǎn)生了大的應力集中，當應力集中能使相鄰晶粒的位錯源開動，相鄰取向不利的晶粒也能開始變形，相鄰晶粒的變形也使位錯塞積產(chǎn)生的應力集中得以松弛，原來變形的晶?？梢赃M一步的變形，這就是滑移的傳播過程。目前四十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形的協(xié)調(diào) 多晶體的變形中要保持晶界處的連續(xù)性，即晶界處的原子既不能堆積也不能出現(xiàn)空隙或裂縫，晶界兩邊的變形需要達到互相協(xié)調(diào)。 晶界兩邊的晶粒取向不一樣，靠單一的滑移系的動作將不能保證這種協(xié)調(diào)，為了適應變形協(xié)調(diào)，不僅要求鄰近晶粒的晶界附近區(qū)域有幾個滑移系動作，就是已變形的晶粒自身，除了變形的主滑移系統(tǒng)外，在晶界附近也要有幾個滑移系統(tǒng)同時動作。目前四十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形的協(xié)調(diào) 為了滿足變形協(xié)調(diào)，理論計算本應有6個獨立的滑移系，以保證6個獨立的應變分量使晶粒的形狀自由變化，在體積不變的情況下，有實際只有5個變量是獨立的。對面心和體心立方金屬，是容易滿足這個變形協(xié)調(diào)條件的，但對密排六方金屬，由于滑移系一般只有三個，為了實現(xiàn)變形協(xié)調(diào)，有兩種方式：一種是在晶界附近區(qū)域，除了有基面滑移外，可能有柱面或棱錐面等較難滑移的晶面作為滑移面；另一種則是產(chǎn)生孿晶變形，孿晶和滑移結(jié)合起來，連續(xù)地進行變形。

至少應有5個獨立的滑移系才能協(xié)調(diào)多晶體的塑性變形。目前四十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形過程的不均勻性 在多晶體金屬中，由于每個晶粒的晶格位向都不同，其滑移面和滑移方向的分布便不同，故在在同一外力作用下，每個晶粒中不同滑移面和滑移方向上所受的分切應力便不同。凡滑移面和滑移方向處于或接近于與外力成45度，即施密特因子較大(接近1/2)，必將首先發(fā)生滑移變形，通常稱這種位向的晶粒為處于“軟位向”；而滑移面或滑移方向處于或接近于與外力相平行或垂直，即施密特因子較小(接近0)的晶粒則處于“硬位向”，它們所受的分切應力將較小，較難發(fā)生滑移。由此可見，由于多晶體金屬中每個晶粒所取的位向不同，金屬的塑性變形將會在不同晶粒中逐批發(fā)生，是個不均勻的塑性變形過程。目前四十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒的位向的影響作用分批滑移：多晶體材料在外力作用下，當首批處于軟位向的晶粒發(fā)生滑移時，由于晶界的影響及其周圍處于硬位向的晶粒尚不能發(fā)生滑移而只能以彈性變形相適應，便會在首批晶粒的晶界附近造成位錯堆積，隨著外力增大至應力集中達到一定程度，形變才會越過晶界，傳遞到另一批晶粒中。晶粒的轉(zhuǎn)動：隨著滑移的發(fā)生，伴隨晶粒的轉(zhuǎn)動會使其位向同時也在變化，有的位向在硬化，有的位向在軟化，軟位向的晶粒開始滑移變形。所以，多晶體的塑性變形是一批批晶粒逐步地發(fā)生，從少量晶粒開始逐步擴大到大量的晶粒，從不均勻變形逐步發(fā)展到比較均勻的變形，變形過程要比單晶體中復雜得多。目前四十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒大小對材料強度的影響 材料的塑性變形抗力，不僅與其原子間的結(jié)合力有關(guān)，而且還與材料的晶粒度有關(guān)，即材料的晶粒愈細，材料的強度愈高。因為材料晶粒愈細，晶界總面積愈大，晶界對變形的阻礙作用愈明顯，對塑性變形的抗力也便愈大。對純金屬、單相合金或低碳鋼都發(fā)現(xiàn)室溫屈服強度和晶粒大小有以下關(guān)系：式中的d為晶粒的平均直徑，k為比例常數(shù)。這是個經(jīng)驗公式，但又表達了一個普遍規(guī)律。該公式常稱為霍爾-佩奇(Hall-Petch)關(guān)系。目前四十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前四十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒大小對材料塑性的影響

效果：塑性材料的晶粒愈細，不僅強度愈高，而且塑性與韌性也較高。原因：因為晶粒愈細，單位體積中晶粒數(shù)量便愈多，變形時同樣的形變量便可分散在更多的晶粒中發(fā)生，晶粒轉(zhuǎn)動的阻力小，晶粒間易于協(xié)調(diào)，產(chǎn)生較均勻的變形，不致造成局部的應力集中，而引起裂紋的過早產(chǎn)生和發(fā)展。因而斷裂前便可發(fā)生較大的塑性形變量，具有較高的沖擊載荷抗力。意義：所以在工業(yè)上通過各種方法(凝固、壓力加工、熱處理)使材料獲得細而均勻的晶粒，使目前提高材料力學性能的有效途徑之一。目前四十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第五節(jié)其他塑性變形方式

孿生

蠕變

粘滯性流動目前四十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點在切應力作用下的變形目前五十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點孿生變形孿晶：晶體的一部分相對于一定的晶面(孿生面)，沿著一定的方向(孿生方向)發(fā)生切變，形成對稱的晶格排列，發(fā)生切變部分叫做孿生帶，或簡稱為孿晶。切變部分和未切變部分呈鏡面對稱，對稱面為孿生面。孿生：在外力作用下，以切變生成孿晶而發(fā)生塑性變形方式稱為“孿生”。產(chǎn)生條件：孿生僅在滑移困難時才會發(fā)生。一般孿生出現(xiàn)在滑移系很少的晶體結(jié)構(gòu)的材料中(如密排六方晶格金屬)；此外在某些容易發(fā)生滑移的晶格材料僅在較低溫度或受沖擊時因來不及滑移又有較大的應力作用時才可能產(chǎn)生孿生。

目前五十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點孿生變形面心立方孿生變形發(fā)生時原子的遷移與晶格對稱圖目前五十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點孿生變形特點在孿晶帶中，每層原子面對于相鄰原子面的移動量都相同，其移動量不是原子間距的整倍數(shù)(一般為原子間距的分數(shù))，但它們在孿生后各自移動的距離和離孿生面的距離成正比。孿生帶的晶格位向發(fā)生了變化，抗腐蝕性和光學反射性也也將有差異，拋光腐蝕后在顯微鏡下可見到孿晶組織。孿生變形在晶體表面可形成浮凸。孿生是在切應力作用下產(chǎn)生的，但產(chǎn)生孿生所需要的切應力比滑移要大得多。目前五十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前五十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點孿生變形特點孿生變形得速度很快，接近于聲速。孿生變形會在周圍得晶格中引起很大得畸變，因此所產(chǎn)生的塑性變形總量不大，一般不超過10%。孿生對變形的作用另一方面還表現(xiàn)在生成的孿生改變了晶體的位向而幫助滑移。在外力作用下以孿生方式生成的孿晶稱為變形孿晶變形孿晶：目前五十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形孿晶組織形貌鋅中的孿晶

目前五十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點滑移與孿生在晶體表面變化目前五十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點蠕變

蠕變：所謂蠕變是指材料在高溫下(高于0.3Tm)的變形不僅與應力有關(guān)，而且和應力作用的時間有關(guān)。

蠕變過程：整個的蠕變過程可分為三個階段。由蠕變速率(dε/dτ)逐漸減慢的第一階段到恒速蠕變的第二階段。在蠕變過程后期，蠕變速率加快直至斷裂，視為蠕變第三階段。隨著溫度與應力的提高，蠕變的第二階段漸短，金屬的蠕變很快由第一階段過渡到第三階段，使高溫下服役的零件壽命大大減少。

目前五十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點蠕變

蠕變機理：蠕變過程是一熱激活過程，蠕變現(xiàn)象可看著在應力作用下原子流的擴散。原子的定向流動本身可造成材料的變形。借助原子的擴散會發(fā)生位錯的攀移，位錯滑移產(chǎn)生的加工硬化和由位錯攀移產(chǎn)生的高溫回復，這兩個過程的速率相等，便形成了恒定的蠕變速率過程。所有影響自擴散系數(shù)的因數(shù)均按相同的方式影響蠕變速率。

目前五十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點粘滯性流動粘滯性流動：在液體狀態(tài)下，原子呈無規(guī)則排列，沒有固定的形狀，處于可流動的狀態(tài)。液體的流動性用黏度來度量，當黏度大到可以維持自己的形狀時，材料就處于固態(tài)。在固態(tài)下處于非晶態(tài)的材料可以看著是過冷的液體，在外力作用下，非晶態(tài)的材料當能克服黏度的阻力時，可以象液體那樣發(fā)生流動，自己的形狀和尺寸發(fā)生變化，材料的性質(zhì)未發(fā)生改變，可視為一種塑性變形。

變形實例：非晶態(tài)材料處于玻璃化溫度Tg以上可以發(fā)生塑性變形的方式。多晶體材料的晶界滑動。

目前六十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第六節(jié)塑性變形對組織

性能的影響冷變形對力學性能影響

塑性變形對組織和結(jié)構(gòu)的影響可能出現(xiàn)變形織構(gòu)殘余內(nèi)應力

目前六十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點冷變形對力學性能影響產(chǎn)生加工硬化：材料在變形后，強度、硬度顯著提高，而塑性、韌性明顯下降。（前面已分析）加工硬化的工程意義：加工硬化是強化材料的重要手段，尤其是對于那些不能用熱處理方法強化的金屬材料。加工硬化有利于金屬進行均勻變形。因為金屬已變形部分產(chǎn)生硬化，將使繼續(xù)的變形主要在未變形或變形較少的部分發(fā)展。加工硬化給金屬的繼續(xù)變形造成了困難，加速了模具的損耗，在對材料要進行較大變形量的加工中將是不希望的，在金屬的變形和加工過程中常常要進行“中間退火”以消除這種不利影響，因而增加了能耗和成本。目前六十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前六十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形對組織和結(jié)構(gòu)的影響

晶粒變形：金屬塑性變形時，隨著外形的改變，內(nèi)部晶粒的形狀也相應變化。通常晶粒沿變形方向被拉長(拉伸)或壓扁(壓縮)。變形的程度愈大，則晶粒形狀的代表也愈大。目前六十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前六十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形對組織和結(jié)構(gòu)的影響

晶界模糊：當變形量很大時，晶界變得模糊不清，這是由于位錯移出晶粒在邊界造成的臺階使晶界交錯，同時也進一步降低了晶界的耐腐蝕性。纖維組織：在金屬變形較大時，材料中的夾雜物也沿變形方向被拉長，形成了纖維組織。纖維組織的出現(xiàn)造成材料在不同方向上表現(xiàn)出不同的力學性能，即產(chǎn)生一定程度的各向異性，一般沿纖維方向的強度和塑性遠大于垂直方向，等等。目前六十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點塑性變形對組織和結(jié)構(gòu)的影響

亞結(jié)構(gòu)形成：在金屬未變形或少量變形時，位錯密度的分布一般是均勻的。但在大量變形之后，由于位錯的運動和交互作用，位錯不均勻分布，并使晶粒碎化成許多位向略有差異的亞晶粒。亞晶粒邊界上聚集大量位錯，而內(nèi)部的位錯密度相對低得多。隨著變形量的增大，產(chǎn)生的亞結(jié)構(gòu)也越細。整個晶粒內(nèi)部的位錯密度的提高將降低了材料的耐腐蝕性。

目前六十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形織構(gòu)的產(chǎn)生變形織構(gòu)：金屬晶粒的取向一般是無規(guī)則的隨機排列，盡管每個晶粒有各向異性，所以宏觀性能表現(xiàn)出各向同性。但是當金屬經(jīng)受大量(70%以上)的一定方向的變形之后，由于晶粒的轉(zhuǎn)動造成晶粒取向趨于一致，形成了晶體的“擇優(yōu)取向”，即某一晶面在某個方向出現(xiàn)的幾率明顯高于其他方向。金屬大變形后形成的這種有序化結(jié)構(gòu)叫做變形織構(gòu)，它使金屬材料表現(xiàn)出明顯的各向異性。

形成原因：滑移塑性變形時伴隨晶粒的轉(zhuǎn)動，造成各晶粒的滑移面或滑移方向趨于平行外力方向。目前六十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前六十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形織構(gòu)的類型類型：一種是各晶粒的某一晶向趨于一致，稱之為“絲織構(gòu)”，它多出現(xiàn)在高度冷拔之后，例如低碳鋼鐵素體的<110>平行于拔絲方向；另一種是各晶粒的某一晶面趨于平行且此晶面上的某一晶向趨于一致，這種織構(gòu)稱之為“板織構(gòu)”，它多發(fā)生于高度冷軋之后，例如低碳鋼的板織構(gòu)為{001}<100>。

性能影響：織構(gòu)使金屬材料表現(xiàn)出明顯的各向異性。

目前七十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點變形織構(gòu)的影響對工程應用的影響：在大多數(shù)情況下是不利的，如有織構(gòu)的金屬板材沖制筒形零件時，由于不同方向上塑性的差別較大，深沖之后零件的邊緣不齊出現(xiàn)“制耳”現(xiàn)象；另外在不同方向上變形不同，制成的零件的硬度和壁厚會不均勻，等等。但織構(gòu)有時也能帶來好處，制造變壓器鐵芯的硅鋼片，利用織構(gòu)可大大提高變壓器的效率。防止措施：織構(gòu)形成后很難消除，工業(yè)生產(chǎn)中為了避免織構(gòu)，較大的變形量往往通過幾次變形來完成，并進行中間退火。

目前七十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點殘余內(nèi)應力殘余內(nèi)應力：殘余內(nèi)應力是指去除外力之后，殘留于材料內(nèi)部、且自身平衡于材料內(nèi)部的應力。塑性變形后材料內(nèi)部的殘余內(nèi)應力明顯增加，它主要是由于材料在外力作用下內(nèi)部變形不均勻所造成的。分類：材料表層和心部變形不均勻或這一部分和那一部分變形不均勻，會造成平衡于它們之間的宏觀內(nèi)應力，通常稱為第一類內(nèi)應力。相鄰晶粒取向不同引起變形不均勻，或晶內(nèi)不同部位變形不均勻，會造成微觀內(nèi)應力，通常稱為第二類內(nèi)應力。由于位錯等缺陷的增加，會造成晶格畸變，通常也稱為第三類內(nèi)應力。

目前七十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點殘余內(nèi)應力 經(jīng)過塑性變形，外力對材料試樣或構(gòu)件作的功絕大部分(90%以上)在變形過程中轉(zhuǎn)化成熱而散失，只有少數(shù)(10%以下)能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)應力殘留在材料中，使其內(nèi)能增加。 其中，第三類內(nèi)應力占絕大部分，這是使變形金屬強化的主要原因。但會使材料，如金屬的耐腐蝕性下降。第一、二類內(nèi)應力占的比例不大，但當進一步加工會打破原有平衡，引起材料的變形；或者和零件使用應力發(fā)生疊加，引起材料的破壞。所以一般都要用退火的辦法盡量將其消除。目前七十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點第七節(jié)回復與再結(jié)晶回復再結(jié)晶晶粒長大再結(jié)晶后的組織金屬的熱加工

目前七十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點引言冷變形后的金屬材料存在加工硬化和殘余內(nèi)應力等性能變化，在很多情況下并不是人門希望的，可以通過加熱引起的組織變化來改變這些性能。

塑性變形后，在材料的內(nèi)部的晶粒破碎拉長，位錯等缺陷大量增加和存在的內(nèi)應力都使材料存在彈性應變能，使其內(nèi)能升高處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，系統(tǒng)本身就存在釋放能量的潛力，當溫度提高后，原子的活動能力增強，原子在熱運動中會使材料朝著減少缺陷、降低能量的方向發(fā)展，造成組織和性能的變化。

目前七十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點冷變形后的材料加熱轉(zhuǎn)變對冷變形的塑性材料進行重新加熱，隨著加熱的溫度和保溫時的不同，發(fā)生的變化大致可以分為三個階段：回復、再結(jié)晶和晶粒的長大，他們都是減少或消除結(jié)構(gòu)缺陷的過程。相應材料的內(nèi)應力、晶粒尺寸、強度、塑性等性能也發(fā)生對應變化。

目前七十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前七十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點1回復回復的變化回復機制回復動力學所謂回復，即在加熱溫度較低時，僅因金屬中的一些點缺陷和位錯的遷移而引起的某些晶內(nèi)的變化?；貜碗A段一般加熱溫度在0.4Tm以下?；貜透拍钅壳捌呤隧揬總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前七十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前八十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點回復的組織性能變化

宏觀應力基本去除，微觀應力仍然殘存；物理性能，如電阻率，有明顯降低，有的可基本回到未變形前的水平；力學性能，如硬度和流變應力，覺察不到有明顯的變化；光學金相組織看不出任何變化，溫度較高發(fā)生回復，在電子顯微鏡下可間到晶粒內(nèi)部組織的變化。(位錯的胞狀組織轉(zhuǎn)變?yōu)閬喚?目前八十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點回復機制低溫階段：點缺陷的遷移和減少，表現(xiàn)為：空位與間隙原子的相遇而互相中和；空位或間隙原子運動刃位錯處消失，引起位錯的攀移；點缺陷運動到界面處消失。他們都將減少晶體中的點缺陷，力學性能無變化，但物理性能發(fā)生回復。

較高溫階段：位錯的運動和重新分布，滑移面上異號位錯相遇銷毀，可使位錯密度略有降低。

目前八十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點回復機制高溫回復：當溫度大于0.3Tm后，位錯可以獲得足夠的能量自身除滑移外還可產(chǎn)生攀移，除異號位錯中和外，還有位錯的組合和重新排列，例如排列成墻明顯降低彈性應變能，變形的晶體發(fā)生多邊化，甚至形成亞晶粒。

目前八十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點回復動力學回復過程是熱激活過程，轉(zhuǎn)變的速度決定于原子的活動能力，即決定于轉(zhuǎn)變的溫度。設材料的某一可測量物理性能指標數(shù)值為P,(P可能指電阻率或其他)，變形前為P0，變形后為Pd，可以證明發(fā)生回復過程后的性能和時間的關(guān)系為：其中A為與材料類型結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，Q為激活能，R為氣體常數(shù)，T發(fā)生回復的溫度，t為回復進行的時間。目前八十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點回復動力學

因此在不同的溫度下，回復到相同的程度所用的時間的為：即ln(t)和1/T成線形關(guān)系。一方面可以由此測量計算它的激活能；另一方面說明熱激活過程中時間和溫度的等效關(guān)系。實際上任何材料變形后都在慢慢的發(fā)生回復，平時在室溫下未見到性能變化的僅因為變化的速度很慢。目前八十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點2再結(jié)晶基本過程再結(jié)晶形核再結(jié)晶動力學影響再結(jié)晶速度的因素

目前八十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶的基本過程經(jīng)過塑性變形后的金屬材料在加熱到較高溫度時(一般大于0.4Tm)，可以發(fā)生晶粒的重新改組。同結(jié)晶過程類似，首先在材料中形成新的無畸變的小晶粒，這些小晶粒消耗周圍發(fā)生過變形的晶體而不斷長大，同時也有新的小晶粒形成，直到新的晶粒全部代替變形過的晶體。這個過程也是一形核和核心長大，稱為再結(jié)晶。

材料發(fā)生了再結(jié)晶后，由于全部用新生成的晶粒替換了原發(fā)生過塑性變形的晶粒，所以材料經(jīng)過再結(jié)晶后，由冷塑性變形帶來的所有性能變化就全部消失，材料的組織發(fā)生了變化，性能完全徹底回到變形前的狀態(tài)。

目前八十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶的轉(zhuǎn)變不是相變 冷塑性變形后的發(fā)生再結(jié)晶，晶粒以形核和晶核長大來進行，但再結(jié)晶過程不是相變。原因有：變化前后的晶粒成分相同，晶體結(jié)構(gòu)并未發(fā)生變化，因此它們是屬于同一個相。再結(jié)晶不像相變那樣，有轉(zhuǎn)變的臨界溫度點，即沒有確定的轉(zhuǎn)變溫度。再結(jié)晶過程是不可逆的，相變過程在外界條件變化后可以發(fā)生可逆變化。發(fā)生再結(jié)晶的熱力學驅(qū)動力是冷塑性變形晶體的畸變能，也稱為儲存能。目前八十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶的晶界弓出的形核機制金屬在變形時是不均勻的，若晶界兩邊一個晶粒的位錯密度高，另一個位錯密度低，在加熱時晶界會向位錯密度高的一側(cè)突然移動，從位錯高的一側(cè)的原子轉(zhuǎn)移到位錯低的一側(cè)，新的排列應為無畸變區(qū)，這個區(qū)域就是再結(jié)晶核心。

和結(jié)晶形核方式類似，晶界彎曲后，一方面界的彎曲面因面積增加會增加界面能，另一方面形核區(qū)中原變形區(qū)間有應變能釋放。目前八十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶的晶界弓出的形核機制和液體結(jié)晶形核不相同的是如果達不到臨界條件，晶界也會彎曲，到一定程度停止但不會消失(相關(guān)的定量數(shù)學式略)。同時位錯低的一邊的原子在晶核處重排列，從原變形狀態(tài)改變?yōu)闊o變形狀態(tài)，超過一定的區(qū)域與原晶粒形成大的取向差，即獨立形成一新晶粒。

形核的臨界條件是：其中ES為單位體積內(nèi)的應變畸變能，σ為界面能，a為生成前晶界的半徑。

目前九十頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶界弓出的形核例證晶界弓出形核這種現(xiàn)象在銅、鎳、銀、鋁及鋁—銅合金中曾直接觀察到。

目前九十一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶的其它形核機制其他形核機制：在再結(jié)晶中的形核還有亞晶合并長大，詳細過程就不分析了，總之核心都是在原有晶粒的邊界或變形較大的地方先產(chǎn)生。

核心的長大是變形晶粒晶界附近的原子移動到新的未變形晶粒上，從而可以減少變形應變能，新晶粒不斷長大到相遇，最后全部為新晶粒，再結(jié)晶完成。

目前九十二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶動力學在一定變形量下，將變形金屬在不同溫度進行不同時間的退火，讓其發(fā)生再結(jié)晶，用金相法測定發(fā)生再結(jié)晶的體積分數(shù)隨時間的變化，得出結(jié)果如圖所示。目前九十三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶動力學對于均勻結(jié)晶過程，即形核率N和長大速度G不變時，分析可以推導出轉(zhuǎn)變分數(shù)XV和時間t的關(guān)系：

即Johnson—Mehl方程，這里忽略孕育期且未考慮生長后期晶粒相遇帶來的影響。工程中常用數(shù)學回歸的Avrami方程：式中常數(shù)B與材料種類和變形量等有關(guān)，常數(shù)n為反應級數(shù)，一般材料為3－4，板材(2－3)和線材(1－2)或更小。目前九十四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶動力學再結(jié)晶過程也是熱激活過程，達到同樣的再結(jié)晶程度，也存在溫度和時間的等效關(guān)系：

其中激活能Q除決定于材料的類型(成分、純度等)外，還和變形量的大小直接相關(guān)，顯然退火前，材料的冷塑性變形量愈大，相應所需的激活能愈小。目前九十五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點影響再結(jié)晶速度的因數(shù)材料因素：①原子的結(jié)合力大，表現(xiàn)為熔點高的材料，再結(jié)晶進行較慢；②材料的純度，純凈材料如純金屬，進行較快，而溶入了其他元素，特別是元素易在晶界處存在聚集時，將降低再結(jié)晶的速度；③第二相質(zhì)點的存在，特別是其成彌散分布時，將明顯降低再結(jié)晶的速度。

工藝因素：①加熱溫度愈高，再結(jié)晶速度愈快；②變形量大，彈性畸變能大，再結(jié)晶速度也快。當變形量過小，彈性畸變能不能滿足形核的基本要求時，再結(jié)晶就不能發(fā)生，即能發(fā)生再結(jié)晶需要一起碼的變形量，稱為臨界變形量δC，大多金屬材料的臨界變形量在2—10%之間。

目前九十六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點3晶粒長大晶粒長大的動力晶粒的正常長大晶粒的非正常長大目前九十七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒長大的動力晶粒的長大是一自發(fā)過程，其驅(qū)動力是降低其總界面能。長大過程中，晶粒變大，則晶界的總面積減小，總界面能也就減小。為減小表面能晶粒長大的熱力學條件總是滿足的，長大與否還需滿足動力學條件，這就是界面的活動性，溫度是影響界面活動性的最主要因素。目前九十八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒長大的動力分析兩晶粒的界面如果是彎曲如圖所示，則在晶粒Ⅰ內(nèi)存在附加壓力其中r1和r2分別為界面在兩個方向的曲率半徑?？梢娋Я＂竦幕瘜W位比晶粒Ⅱ要高，因而原子從晶粒Ⅰ越過晶界到晶粒Ⅱ，晶界向晶粒Ⅰ邊遷移，會降低自由能，所以自發(fā)過程是界面向凹向邊遷移。目前九十九頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點目前一百頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒的正常長大晶粒長大在熱力學上是必然，在長大過程中，所有能長大晶粒都處在大致相同的環(huán)境，長大后的晶粒大小分布統(tǒng)計結(jié)果相同，所以把這種晶粒的均勻長大稱為正常長大。從晶界平衡可知，都為大角晶界時，小晶粒周圍的原子數(shù)少于6，彎曲面向內(nèi)，而大晶粒周圍的原子數(shù)多于6，彎曲面向外，晶粒長大的方式是小晶粒變小到消失，而大晶粒不斷變大，即大吃小的兼并方式進行。晶粒長大的最終結(jié)果是材料的晶粒平均尺寸變大。影響最后晶粒尺寸的因素和影響再結(jié)晶速度相同，但這時已經(jīng)沒有彈性畸變能的作用了，顯然同一材料，退火過程中加熱溫度愈高，保溫時間越長，長大后的晶粒就愈粗大。目前一百零一頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒的非正常長大在長大過程中，一般晶粒在正常緩慢長大時，如果有少數(shù)晶粒處在特別優(yōu)越的環(huán)境，這些大量吞食周圍晶粒，迅速長大，這種現(xiàn)象稱為晶粒的異常長大。這些優(yōu)先長大的少數(shù)晶粒最后到互相接觸，早期的研究以為是形核和核心的生長過程，而稱為“二次再結(jié)晶”，但實質(zhì)并不是靠重新產(chǎn)生新的晶核，而是在一次再結(jié)晶后的長大過程中，某些晶粒的環(huán)境特殊而產(chǎn)生的優(yōu)先長大。材料發(fā)生異常長大時，出現(xiàn)了晶粒大小分布嚴重不均勻，長大后期可能造成材料晶粒尺寸過大，它們都對材料的性能帶來十分不利的影響。目前一百零二頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒非正常長大圖片異常長大的晶粒金相圖片目前一百零三頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點晶粒非正常長大預防再結(jié)晶退火時發(fā)生晶粒異常長大的條件是：材料的冷變形程度較大，產(chǎn)生了織構(gòu)(變形織構(gòu))，再結(jié)晶后晶粒取向的遺傳，組織依然存在擇優(yōu)取向(再結(jié)晶織構(gòu))，這時晶粒取向差小，晶界的界面能較小，正常長大速度較慢，個別較大的晶粒的取向不同，有較大的界面能，長大速度也較快，晶粒優(yōu)先長大就有了可能；再結(jié)晶的加熱溫度較高，再結(jié)晶發(fā)生快，晶界容易移動又有足夠的時間來進行晶粒長大。所以防止材料發(fā)生晶粒異常長大的方法就是注意這兩個環(huán)節(jié)。目前一百零四頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點4再結(jié)晶后的組織再結(jié)晶溫度再結(jié)晶后的晶粒尺寸其他組織變化目前一百零五頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶溫度再結(jié)晶并不是只能在固定的溫度以上才能發(fā)生，而是溫度愈高，轉(zhuǎn)變速度愈快。再結(jié)晶溫度被定義為在一定時間內(nèi)完成再結(jié)晶所對應的溫度，通常規(guī)定在一小時內(nèi)再結(jié)晶完成95%所對應的溫度為再結(jié)晶溫度，準確的稱呼應是一小時再結(jié)晶溫度。再結(jié)晶溫度與材料的類型、純度有關(guān)，而且和材料冷變形程度也有關(guān)。再結(jié)晶溫度隨著變形量的增加而降低，最終有一下限值，對于工業(yè)純金屬來講，經(jīng)驗表明最低再結(jié)晶溫度在0.35TM左右，一般再結(jié)晶溫度用0.4TM來估計。目前一百零六頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶后的晶粒尺寸1、預先變形量：在臨界變形量(不同材料不相同，一般金屬在2—10%之間)以下，材料不發(fā)生再結(jié)晶，維持原來的晶粒尺寸；在臨界變形量附近，剛能形核，因核心數(shù)量很少而再結(jié)晶后的尺寸很大，有時甚至可得到單晶；一般情況隨著變形量的增加，再結(jié)晶后的晶粒尺寸不斷減小；當變形量過大(>70%)后，可能產(chǎn)生明顯織構(gòu)，在退火溫度高時發(fā)生晶粒的異常長大。目前一百零七頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶后的晶粒尺寸2、退火溫度和時間：再結(jié)晶剛結(jié)束時，材料的晶粒尺寸一般與退火溫度無明顯的變化，但退火溫度高，完成再結(jié)晶用的時間少，長大的時間就長，所以一般規(guī)律依然是隨退火溫度的提高而晶粒尺寸增大。再結(jié)晶退火一般均采用保溫2小時，保證再結(jié)晶充分完成而晶粒不過分長大，延長保溫時間顯然會造成晶粒尺寸的長大。目前一百零八頁\總數(shù)一百一十七頁\編于一點再結(jié)晶后的晶粒尺寸雜質(zhì)：無論是固溶于晶體內(nèi)的異類原子，還是在材料組織中存在的第二相質(zhì)點，特